___________________________________________________________________
Wie lyk
soos Pa en wie lyk soos Ma? Die wonderlike verhaal van oorerwing
die lewe
Neem een vuil hemp en 'n paar
graankorrels. Plaas hulle in 'n ou pot. Ná 21 dae het jy 'n woelige oes: 'n nes met muise. Of neem 'n jong bul, moker hom bokveld
toe met 'n hou op die kop en begrawe die bees in 'n
staande posisie met net sy horings wat bokant die grond
uitsteek. Los hom 'n maand lank só,
saag dan sy horings af -- en, wonder bo wonder, 'n swermbye sal daar uitvlieg.
Dié resepte vir die "skepping" van muise en bye is in die sestiende
eeu bedink om die teorie van spontane
voortplanting te gepropageer -- die geloof dat lewe uit nie-lewende dinge kan
ontspring. Eeue sou nog verloop voordat mense finaal sou aanvaar dat alle lewende dinge deur ander lewende dinge gegenereer word... en hul
eienskappe van hul ouers erf...
___________________________________________________________________
•
OORERWING is die oordra van ouers se eienskappe aan hul nakomelinge. As
'n vrou swanger is, weet ons sonder 'n sweempie twyfel dat sy nie die lewe aan
'n katjie, hondjie, olifant of muis sal skenk nie, maar aan 'n mensie.
Ons weet voorts dat die baba geen
snawel sal hê nie, maar 'n mensemond en nie pote nie, maar menslike ledemate,
asook 'n menslike brein, hart, longe en vel.
Oorerwing beteken dat alle lewende organismes eiesoortige nasate kry.
Wat meer sê, oorerwing is daarvoor
verantwoordelik dat kinders soos hul ouers lyk en ander familielede ook na
mekaar trek.
Genetika is eenvoudig die studie van
erflikheid en variasies in organismes.
•
VAN die vroegste tye af is mense geboei deur
die feit dat 'n mens jou liggaamlike en verstandelike eienskappe aan jou
kinders kan oordra. Maar hulle het natuurlik nie die kennis gehad om dit te
verklaar nie en allerhande staaltjies en bygelowe het hieromtrent ontstaan.
Dit was maar betreklik onlangs dat
begin is om erflikheid wetenskaplik te bestudeer. Eers van die sewentiende eeu
af is wetenskaplike waarnemings oor die ooreenkomste tussen familielede gedoen.
Opspraak is byvoorbeeld gewek deur
'n agttiende-eeuse Berlynse familie by wie vier geslagte met ekstra vingers en
tone gebore is.
'n Paar jaar later het die geval van
die "ystervarkman", Edward Lambert, bekend geraak. Hy het aan 'n
velkwaal gely wat ook sy ses kinders getref het -- en daar is besef dat só 'n
seldsame siekte onmoontlik binne twee geslagte kan voorkom tensy dit oorerflik
is.
In die loop van die negentiende eeu is
erflikheid deur 'n aantal mense wetenskaplik ondersoek. Een van die bekendstes
-- ofskoon sy werk lank geïgnoreer is -- was die Oostenrykse monnik Gregor
Mendel.
Hy was die hoof van 'n klooster en
ook 'n bekwame plantkundige, wat veral in kruising en oorerwing belang gestel
het. Hy het besluit om 'n noukeurige studie daarvan te maak en gewone tuin-ertjies gekies om mee te werk.
Mendel het vasgestel dat faktore
(wat nou gene genoem word) daarvoor verantwoordelik is dat eienskappe van geslag
tot geslag oorgedra word. Dit was 'n deurslaggewende voorwaartse stap in die
ontsluiting van die sel se geheime.
Mendel se bevindings is na 'n
plantkundige gestuur, wat dit ewe brutaal verwerp het. Dit is 35 jaar lank
veronagsaam totdat nuwe navorsers bereid was om die ontdekkings na te gaan.
Laat in die negentiende eeu het die
Nederlandse plantkundige Hugo de Vries veranderings in gene wat mutasies genoem
word, ondersoek.
In 1910 het die Amerikaanse bioloog
Thomas Morgan ontdek dat gene geleë is in selstrukture wat chromosome genoem
word. Hy het ook getoon dat baie eienskappe verweef is en gewoonlik as groep
oorgeërf word -- byvoorbeeld blonde hare en blou oë.
In die jare vyftig het twee
wetenskaplikes van die Universiteit van Cambridge, Watson en Crick, verklaar
dat die DNS-molekule 'n dubbele heliksstruktuur het -- met ander woorde soos 'n
gedraaide touleer lyk. Dit was 'n mylpaal in die genetika.
In die latere twintigste eeu is só
met genetiese ingryping gevorder dat wetenskaplikes maniere gevind het om gene
te isoleer en hulle weer in die selle van organismes in te voer. Só kan erflikheid
verander word ...
Wat is 'n chromosoom, DNS en 'n geen?
•
CHROMOSOME is strukture in die kerne van alle plant- en dierselle. Hulle
is meestal nie werklik te onderskei van die netwerk van die kern nie, maar
wanneer die sel hom voorberei vir deling, verander die chromosome van vorm en
word hulle kort, dik en staafagtig.
Elke chromosoom bestaan uit dubbele
stringe van hoofsaaklik deoksiribonukleïensuur-molekules (DNS) en proteïene.
Elke DNS-molekule word uit 'n ketting van chemiese eenhede gevorm wat
nukleotiede genoem word, en elke nukleotied bestaan weer uit 'n suikergedeelte,
'n fosfaatgedeelte en een van vier verskillende stikstofbasis-gedeeltes.
Die twee kettings van die dubbele
spiraal word deur swak chemiese verbindings tussen spesifieke basisse bymekaar
gehou.
Gene dra die oorerflike eienskappe
van 'n individu, soos oog- en haarkleur, bloedgroep, temperament en siektes.
Die gene is op vasgestelde plekke ál langs die chromosome gelee.
Daar is omtrent 500 gene op elke
chromosoom in die menslike liggaam.
Die getal chromosome in elke sel
verskil van organisme tot organisme. Met uitsondering van sperma en
eierselle, wat elk 23 chromosome het, bevat alle menslike selle 46 chromosome. Paddas het 26 chromosome en ertjieplante 14.
•
ALLE selle -- of dit nou enkelsel-organismes is of gespesialiseerde
selle in 'n organisme -- moet voorplant. Die meeste doen dit deur te verdeel,
sodat elke sel twee nuwe selle vorm, waarvan elkeen dieselfde eienskappe het as
die oorspronklike sel.
Daar is twee hooftipes van
selverdeling: 1) mitose en 2) meiose.
1) Gedurende mitose verdeel 'n sel
om twee identiese dogterselle te vorm, wat elkeen die presiese hoeveelheid
genetiese inligting bevat wat in die oorspronklike moedersel aanwesig was.
Elke dogtersel verdubbel dan in
grootte en raak in staat om te verdeel. Die meeste selle in ons liggame en in
enkelsel- en multisel-organismes plant op hierdie manier voort.
Mitose in dierselle kan in vier
hooffases verdeel word: profase, metafase, anafase en telofase. (Mitose in
plantselle verskil effens van dié in dierselle.)
Gedurende die gewone voortplanting
van liggaamselle word die chromosome in die moedersel gedupliseer, sodat elke
nuwe dogtersel dieselfde aantal chromosome as die moedersel ontvang.
2)
Maar by seksuele voortplanting, waar die eiersel en sperma verenig,
elkeen met die volle getal chromosome,
sou die nuwe individu dubbel die hoeveelheid chromosome gehad het as dieselfde
proses plaasgevind het.
Dit mag nie gebeur nie. Wanneer die
eiersel en sperma dus ontwikkel, word die getal chromosome in elkeen
gehalveer, 'n proses bekend as meiose.
Meiose kan ook in die vier fases van
profase, metafase, anafase en telofase verdeel word.
•
GENETIESE ingryping is een van die moderne wetenskap se opwindendste
ontwikkelings. Dit stel genetici in staat om gene van een organisme na 'n ander
oor te dra. Só word organismes soos bakterieë fabrieke vir die vervaardiging
van produkte wat deur ander organismes, soos mense, benodig word.
Insulien is een so 'n voorbeeld.
Diabete het 'n tekort aan hierdie hormoon, wat die weefsels opdrag gee om
glukose uit die bloed te absorbeer. Een oplossing is om insulien van diere toe
te dien, maar dié is nie altyd geskik nie.
Deur genetiese ingryping kan
wetenskaplikes nou die geen om insulien te vervaardig van mense na bakterieë
oordra, en só insulien vervaardig wat geskik is vir
diabete.
Dit word só gedoen:
Neem 'n bakterie, met die oorerflike
DNS.
Isoleer 'n sekere gedeelte van die
DNS en verwyder 'n spesifieke deel daarvan.
'n Insulien-geen word vervolgens aan
die oop deel van die geïsoleerde gedeelte van die DNS geheg.
Die DNS word dan weer in die
bakterie ingevoeg. Die
bakterie, wat nou die instruksies bevat om insulien te vervaardig, sal
vinnig in 'n kultuurmedium of in 'n proefbuis vermeerder. Die kosbare insulien
word dan later geoes.
Wetenskaplikes se uitdaging is om
deur soortgelyke tegnieke 'n hele verskeidenheid van essensiële stowwe te
produseer. Dit sluit in hormone, entstowwe teen aansteeklike siektes en
bakterieë wat besoedelende olie sal verteer.
Genetiese ingryping is ook stof vir wetenskapsfiksie: Ruspes wat kunsmatig besmet is met 'n gemuteerde virus word in 'n proefneming in 'n geïsoleerde veld losgelaat om hul dodelike siekte na ander ruspes te versprei. Maar die ruspes ontsnap uit hul afgesonderde proefplaas en groei tot roofsugtige monsters wat die wêreld oorneem!
Of DNS-stringe van 'n oerdier word
in die bevrugte eier van 'n lewende krokodil geplant -- en 'n presiese weergawe van die skrikwekkende Tiranosaurus Rex staan van die
laboratoriumtafel af op en verslind die wetenskaplikes wat hom geskep het! Of
hoe het dit nou weer in die rolprent Jurassic Park gebeur?
Maar sal gruwelstories soos dié
altyd beperk bly tot wetenskapsfiksie? Volgens genetiese ingenieurs is die
moontlikheid om gene te manipuleer om uitgestorwe diere terug te bring, nie so
vergesog nie. Dit sal stellig nie oerdiere wees nie, maar moontlik onlangs
uitgestorwe diere waarvan genetiese materiaal nog op versterkwater in
laboratoriums behoue gebly het.
Genetiese ingryping help om
landbougewasse doeltreffender te maak, maar baie mense is bang dat dit buite
beheer kan raak. Het ons die reg om die genetiese struktuur van enige organisme
te verander? vra hulle. En kan dit altyd veilig gedoen word?
Die uitdaging is om die resultate van
genetiese ingryping só te kanaliseer dat dit voordelig en veilig vir almal is.
__________________________________________________________________
Terug na
inhoudsblad -- klik hier
__________________________________________________________________
Ons
Wonderlike Wêreld op CD, 2004 - Uit Huisgenoot se Jongspan